2. Tabung gas yang digunakan penyelam biasanya berisi campuran 80% gas nitrogen dan 20% gas oksigen. Akan tetapi, saat ini gas nitrogen telah digantikan oleh gas helium. Mengapa hal tersebut terjadi? Jelaskan. 

Pada soal tersebut ditanyakan tentang alasan penggunaan gas helium sebagai pengisi tabung gas penyelam. Gas helium merupakan salah satu unsur yang terdapat pada golongan VIII A atau gas mulia. Maka dapat dijelaskan menggunakan konsep gas mulia.

Identifikasi Konsep

Helium diperoleh sebagai hasil samping dari pengolahan gas alam. Helium digunakan sebagai pengisi balon gas (misalnya untuk balon cuaca) karena massa jenisnya yang rendah dan stabil. Gas helium juga digunakan sebagai campuran gas oksigen pada tabung penyelam karena kestabilannya (sukar bereaksi dengan unsur lain) dan kelarutannya yang kecil dalam darah. Helium cair pada suhu 4 K digunakan sebagai pendingin dalam riset pada suhu sangat rendah.

Ketika seorang penyelam menyelam pada kedalaman lebih dari 30 meter, nitrogen akan lebih mudah larut dalam darah dan akan mengakibatkan “keracunan nitrogen” dengan gejala seperti mabuk alkohol. Menyelam lebih dari 100 meter akan mengakibatkan kehilangan kesadaran, kebutaan bahkan kematian. Semakin dalam kita menyelam, tekanan udara akan semakin besar, sehingga akan semakin banyak jumlah nitrogen yang larut dalam darah. Hal ini terjadi karena kelarutan gas dalam cairan berbanding lurus dengan tekanan.

Tekanan di kedalaman lebih besar daripada tekanan permukaan. Ketika penyelam kembali ke permukaan, maka nitrogen yang terlarut dalam darah akan keluar membentuk gelembung, mirip seperti ketika botol minuman bersoda dibuka. Hal ini menimbulkan rasa sakit yang luar biasa yang dikenal dengan istilah bends (artinya membungkuk, karena penderita akan membungkukkan badannya karena kesakitan).

Bends dapat dicegah jika digunakan campuran helium-oksigen, karena helium kurang larut dalam darah. Selain itu, nitrogen pada tekanan tinggi akan memberikan efek narkoba, yang akan mempengaruhi penyelam dalam mengambil keputusannya, sehingga sering terjadi kecelakaan akibat kecerobohan.  


Pembahasan Identifikasi Konsep dan Solusi

Jadi, gas helium digunakan untuk menggantikan gas nitrogen sebagai campuran gas oksigen pada tabung penyelam karena kestabilannya (sukar bereaksi dengan unsur lain) dan kelarutannya yang kecil dalam darah.
